Роль полиаминов в ограничении проницаемости внешней мембраны Escherichia coli для антибиотиков
Автор: Ахова А.В., Ткаченко А.Г.
Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio
Рубрика: Микробиология
Статья в выпуске: 3, 2020 года.
Бесплатный доступ
Многие гидрофильные антибиотики поступают в клетку грамотрицательных бактерий через пориновые каналы, которые могут блокироваться полиамином кадаверином. В данной работе исследованы скорость поринового транспорта и внутриклеточная концентрация основных биогенных полиаминов в зависимости от времени экспозиции клеток Escherichia coli с фторхинолоновыми антибиотиками. Пориновая проницаемость резко снижалась в первые 2 ч. воздействия антибиотиков, после чего темп падения скорости транспорта замедлялся. Внутриклеточное содержание всех полиаминов повышалось ко 2-му ч. воздействия антибиотиков, далее концентрация путресцина и спермидина снижалась, а количество кадаверина продолжало увеличиваться. Активация экспрессии гена micF, продукт которого участвует в отрицательной регуляции количества пориновых белков OmpF, наблюдалась после 2-го ч. воздействия. Это предполагает, что ограничение транспорта антибиотиков за счет блокирования пориновых каналов является первичным защитным ответом, после чего запускаются механизмы регуляции количества поринов. Обсуждается возможная специализация полиаминов в процессе регуляции ограничения транспорта антибиотиков через пориновые каналы.
Кадаверин, путресцин, спермидин, фторхинолоны, порины
Короткий адрес: https://sciup.org/147229655
IDR: 147229655 | DOI: 10.17072/1994-9952-2020-3-204-209
Список литературы Роль полиаминов в ограничении проницаемости внешней мембраны Escherichia coli для антибиотиков
- Чудинов А.А., Чудинова Л.А., Коробов В.П. Метод определения низкомолекулярных олигоаминов в различном биологическом материале // Вопросы медицинской химии. 1984. T. 30, № 4. C. 127-132.
- Шумков М.С. и др. Изменение экспрессии ldcC Escherichia coli как фактор адаптации к антибиотикам // Вестник Пермского университета. Сер. Биология. 2010. Вып. 1. С. 36-40.
- Achouak W., Heulin T., Pages J. Multiple facets of bacterial porins // FEMS Microbiology Letters. 2001. Vol. 199, № 1. P. 1-7.
- delaVega A., Delcour A. Polyamines decrease Escherichia coli outer membrane permeability // Journal of Bacteriology. 1996. Vol. 178. P. 3715-3721.
- Delcour A.H. Outer membrane permeability and antibiotic resistance // Biochimica et Biophysica Acta. 2009. Vol. 1794, № 5. P. 808-816.
- Delihas N., Forst S. MicF: an antisense RNA gene involved in response of Escherichia coli to global stress factors // Journal of Molecular Biology. 2001. Vol. 313, № 1. P. 1-12.
- Igarashi K., Kashiwagi K. Effects of polyamines on protein synthesis and growth of Escherichia coli // Journal of Biological Chemistry. 2018. Vol. 293, № 48. P. 18702-18709.
- Iyer R., Delcour A. Complex inhibition of ompF and ompC bacterial porins by polyamines // Journal of Biological Chemistry. 1997. Vol. 272, № 30. P. 18595-18601.
- Liu X., Ferenci T. An analysis of multifactorial influences on the transcriptional control of ompF and ompC porin expression under nutrient limitation // Microbiology. 2001. Vol. 147, № 11. P. 29812989.
- Martin R., Gillette W., Rosner J. Promoter discrimination by the related transcriptional activators MarA and SoxS: differential regulation by differential binding // Molecular Microbiology. 2000. Vol. 35, № 3. P. 623-634.
- Miller J.H. Experiments in molecular genetics. N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory, 1992. 466 p.
- Muffler A. et al. Heat shock regulation of sigmaS turnover: a role for DnaK and relationship between stress responses mediated by sigmaS and sigma32 in Escherichia coli // Journal of Bacteriology. 1997. Vol. 179, № 2. P. 445-452.
- Nikaido H. Molecular basis of bacterial outer membrane permeability revisited // Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2003. Vol. 67, № 4. P. 593-656.
- Nikaido H., Rosenberg Y.E., Foulds J. Porin channels in Escherichia coli: studies with ß-lactams in intact cells // Journal of Bacteriology. 1983. Vol. 153. P. 232-240.
- Pratt L. et al. From acids to osmZ: multiple factors influence synthesis of the OmpF and OmpC porins in Escherichia coli // Molecular Microbiology. 1996. Vol. 20, № 5. P. 911-917.
- Samartzidou H., Delcour A. Excretion of endogenous cadaverine leads to a decrease in porin-mediated outer membrane permeability // Journal of Bacteriology. 1999. Vol. 181, № 3. P. 791-798.
- Tabor C. W., Tabor H. Polyamines in microorganisms // Microbiological Reviews. 1985. Vol. 49. P. 8199.
- Tkachenko A., Pozhidaeva O., Shumkov M. Role of polyamines in formation of multiple antibiotic resistance of Escherichia coli under stress conditions // Biochemistry (Mosc). 2006. Vol. 71, № 9. P. 1042-1049.
- Tkachenko A., Shumkov M. Role of putrescine in regulation of the sigmaS subunit of RNA polymerase in Escherichia coli cells on transition to stationary phase // Biochemistry (Mosc). 2004. Vol. 69, № 8. P. 876-882.
